【发明授权】接合结构_松下知识产权经营株式会社_201780020621.8 

申请/专利权人:松下知识产权经营株式会社

申请日:2017-03-24

发明/设计人:藤原润司;川本笃宽;西村仁志;向井康士;米森茂树

公开(公告)日:2020-09-15

代理机构:中科专利商标代理有限责任公司

公开(公告)号:CN108883484B

代理人:刘婷

主分类号:B23K9/02(20060101)

地址:日本国大阪府

分类号:B23K9/02(20060101);B23K9/167(20060101);B23K9/173(20060101);B23K10/02(20060101);F16B5/08(20060101)

优先权:["20160330 JP 2016-067198","20160408 JP 2016-077848"]

专利状态码:有效-授权

法律状态:2020.09.15#授权;2018.12.18#实质审查的生效;2018.11.23#公开

摘要:接合结构具备:第一同种系金属材,其具有第一突起部;第二同种系金属材,其能够与第一同种系金属材相互焊接;以及异种材,其设置有第一贯通部,且夹持在第一同种系金属材与第二同种系金属材之间,该异种材相对于第一同种系金属材以及第二同种系金属材难以焊接。第一突起部比第一贯通部的直径或宽度小,且第一突起部相对于第一贯通部形成第一间隙。第一突起部被插入到第一贯通部,形成作为第一贯通部中的板厚方向上的间隙的第二间隙。从板厚方向对第一突起部进行电弧焊,第二间隙的量是相对于被照射电弧的一侧的第一突起部的板厚而言的规定量。第一同种系金属材与第二同种系金属材经由第一贯通部相互熔融结合而对异种材进行压缩固定,由此异种材与第一同种系金属材以及第二同种系金属材被固定。

主权项:1.一种接合结构,其为用于电弧焊的接合结构,其特征在于,具备:第一同种系金属材,其具有第一突起部;第二同种系金属材,其能够与所述第一同种系金属材相互焊接;以及异种材,其设置有第一贯通部,且夹持在所述第一同种系金属材与所述第二同种系金属材之间,该异种材相对于所述第一同种系金属材以及所述第二同种系金属材难以焊接,所述第一突起部比所述第一贯通部的直径或宽度小,并且,所述第一突起部相对于所述第一贯通部形成径向或宽度方向上的第一间隙,所述第一突起部被插入到所述第一贯通部,在所述第一突起部与所述第二同种系金属材之间形成所述第一突起部与所述第二同种系金属材在板厚方向上相互分离而成的作为所述第一贯通部中的所述板厚方向上的间隙的第二间隙;从所述板厚方向对所述第一同种系金属材的所述第一突起部进行电弧焊,所述板厚方向上的间隙即所述第二间隙的量是相对于被照射所述电弧焊的电弧的一侧的所述第一同种系金属材的所述第一突起部的板厚而言的规定量,所述第一同种系金属材与所述第二同种系金属材经由所述第一贯通部相互熔融结合而对所述异种材进行压缩固定,由此,所述异种材与所述第一同种系金属材以及所述第二同种系金属材被固定。

全文数据:接合结构技术领域[0001]本公开涉及将电弧以及等离子体作为热源并利用同种系金属材夹持一种以上的异种材的接合结构。背景技术[0002]近年来,由于以机动车为代表的输送设备的全球化而导致生产量增加,因而对于每台产品的总成本降低、特别是通过缩短生产时间来提高生产率的愿望不断高涨。[0003]另外,为了防止地球变暖,在全球范围内强烈要求限制C02的排出,在以机动车产业为代表的输送产业,为了应对该要求而不断加速向燃耗改善的努力。作为对于该燃耗改善的具体的努力,追求车辆重量的轻量化,不断推进增加轻量原材料的使用比例的研^。[0004]在追求这样的愿望的过程中,作为机动车等输送设备所使用的焊接方法,广泛普及了点焊。然而,作为电阻焊的点焊需要利用进行点焊的点焊用的焊枪即上下的电极对材料进行加压,在消除焊接材料之间的间隙的状态下对上下的电极之间进行通电,由此进行焊接。因此,点焊不适合于单侧焊接,需要是焊接部位由点焊用的焊枪从上下方向夹持的形状等,在产品形状上产生制约。而且,为了对焊接部位进行加压,需要供点焊用的焊枪向焊接材的上下部分进入的空间。而且,点焊用的焊枪自身的重量重,因此点焊用的焊枪的移动速度慢,即使到达焊接位置也需要加压时间,在焊接后还必须确保冷却时间,除了焊接以外还需要较多的时间。[0005]另外,针对机动车所使用的材料的轻量化,进行了将部件的一部分从钢变更为铝等轻金属材料的研究,谋求将轻金属材料与钢接合的技术及结构。[0006]以往作为针对异种材的接合用构件,可列举使用了铆钉的点焊、使用了粘接剂的接合等。例如在专利文献1中,公开了对由于被铆钉和与铆钉材质种类相同的接合材夹持的异种材的加压及点焊时的焊接热而导致的异种材的塑性流动进行吸收的铆钉形状、铆接及点焊方法。能够确保在铆接时及点焊时异种材料的一部分发生变形而移动的空间并防止点焊时的电极的位置偏离等而导致的异种材的陷落等,从而抑制紧固力的下降。[0007]在先技术文献[0008]专利文献[0009]专利文献1:日本特开2015-42417号公报发明内容[0010]本公开的接合结构具备:第一同种系金属材,其具有第一突起部;第二同种系金属材,其能够与第一同种系金属材相互焊接;以及异种材,其设置有第一贯通部,且夹持在第一同种系金属材与第二同种系金属材之间,该异种材相对于第一同种系金属材以及第二同种系金属材难以焊接。第一突起部比第一贯通部的直径或宽度小,且第一突起部相对于第一贯通部形成径向或宽度方向上的第一间隙。第一突起部被插入到第一贯通部,形成作为第一贯通部中的板厚方向上的间隙的第二间隙。从板厚方向对第一同种系金属材的第一突起部进行电弧焊,板厚方向上的间隙即第二间隙的量是相对亍骰煦射电5瓜坪的电观的的第一同种系金属材的第一突起部的板厚而言的规定量。第—同种系金属材与第:同=金謝经由第-贯通部相互溶融结合而对异种材进行压缩固定,由此,异种材与第一同种系金属材以及第二同种系金属材被固定。附图说明[0011]图1是用于说明本公开的实施方式1中的电弧焊时的接合结构的图。[0012]图2是用于说明本公开的实施方式2中的电弧焊时的接合结构的图。[0013]图3是用于说明本公开的实施方式2中的电弧焊时的接合结构的图。[0014]图4是用于说明本公开的实施方式1中的电弧焊时的接合状况的图。[0015]图5是用于说明本公开的实施方式1中的电弧焊时的接合状况的图。、[0016]图6是示出表示本公开的实施方式1中的、对第一材料的板厚与板厚方向上的间隙即第二间隙的关系进行测定而得到的结果的图表的图。、[0017]图7是示出表示本公开的实施方式1中的、对第二材料的材质与第一间隙的关系进行测定而得到的结果的图表的图。[0018]图8是用于说明本公开的实施方式1中的电弧焊时的接合状况的图。[0019]图9是用于说明本公开的实施方式1中的电弧焊时的接合状况的图。[0020]图10是用于说明本公开的实施方式3中的电弧焊时的接合结构的图。[0021]图11是用于说明本公开的实施方式3中的电弧焊时的接合结构的图。[0022]图12是用于说明本公开的实施方式3中的电弧焊时的接合结构的图。[0023]图13是用于说明本公开的实施方式4中的电弧焊时的接合结构的图。[0024]图14是用于说明以往的异种材接合的方式的图。具体实施方式[0025]本公开的由来)[0026]在实施方式的说明之前,简单地说明本公开的由来。[0027]使用图14来说明以往的异种材的接合构件。为了确保铆接时及点焊时供异种材200的一部分发生变形而移动的空间,并且为了防止点焊时的电极400的位置偏离等所引起的异种材200的陷落等以抑制紧固力的下降,需要圆角Radius形状的倒角30、环状槽31等复杂的铆钉形状。这种情况下,铆钉51的形状需要精度且成为复杂的形状。因此,铆钉51的加工需要精密加工等且制造成本也升高。而且,由于是作为电阻焊的点焊,因此加压、通电、冷却、移动等花费时间,因此作业时间变长。而且,需要将接合构件100从两侧夹入,因此接合构件100的设计自由度受到限制。[0028]另外,当与相邻的铆钉过于接近时,点焊的电流产生分流而导致在进行了电阻焊的焊接部产生的焊接凝固的部分即熔核形成变得不充分。因此,需要不产生分流而能进行所希望的熔核形成的最小分离间距以上的接合间距。由此,存在无法以最小分离间距以下的接合间距配置铆钉,必要部位处的接合的刚性无法增加这样的课题。[0029]本公开提供一种能够进行异种材接合且提高生产率的电弧焊或等离子弧焊用的简单的接合结构。V大腿刀丄;-s中1明。!件,細作为本公刑勺第—第二材料2的培A妙始待田Kii曰m、勺第一同种系金属材的第二材料3、以及异种材的图图5是用于于说明作为上板的第—材料1为圆形形状的结构的于材料1为方形形状的结构的图。而且,_娜所^1疋属IS^Sf异同种fIf金酣,第二材料2是相对于第一材料1以及第三材_勺同种弟—湘"2上预先加工雜为本公开的第—麵雜-働第-n通孔冗,,第-突起部4以及第三材料3的第二突起部5插入到该第,具有能够通过目视来确认电弧焊通I要说麵是,在本实施方式中,将第—顏搬成了第—贯通孔n,但例如也可1=^而R另曰外^要说明的是,同种系金属材是能够相互焊接的金属,不仅仅是相同的材质是铁系金属材彼此、非铁系金属材彼此等焊接接合性换言之焊接软钢、软购不翻、不_与不翻、細域强飾高抗飾、高强度钢非1虽金度属钢与高强度钢等铁系金属材。或者,例如是辟错旧与卜,作为异种材的第二材料2是与作为同种系金属材的第—材料1及第三材料3巧巧质的材料,是綱于同种系金属材难以焊接的材质。例如将作为同种系材@^及手材^曰都^^系If勺情巧下,作为异种材的第二材料2是例如铜材或错系金属。而且,在将第—材料1及第三材料3设为金属材料_况下,作为异种材的^一如㈣權涵圆^知FiberReinfQreedPlasties,_p维强化塑枓)、PET聚对苯二甲酸乙二醇酯等。材料1的第—魏部4以及第三_3關二麵部5的職在本实脑中实聰配誦第—材料1的第—突起部4以及第三翻3_二突趣5的突起外=部19与弟二材料2的第一贯通孔11的端部之间的间隙设为第一间隙7。另外在将第一材第一突起部4与第三材料的第二突起部5插入到第二材料2的第—贯通孔的情况下,彳1桌—突起部4与第二突起部5之间的板厚方向上的间隙设为第二间隙8。另外,将从上侧观察时的^一突起部4以及第二突起部5的内缘部的区域设为突起内缘部1〇。关^焊接状况,如图4所不,从第一材料1的上侧朝向处于可接合范围的第三材料3的第二突起部5的突参照图u4内照射电弧15而进行焊接,其结果是,所形成的焊缝如图1所示那秤成为蛑接部I6。这样,在向第一材料1照射电弧I5的情况下,第一材料1对应于本公开的第-同种系金謝,第三湖对赶本公刑條二酬---_8]这里,板厚方向是指在焊接前_态下与第—材第主面垂直的方向,在图1中是箭头所示的方向。、弟一材枓2以及弟三材料3的陶]接着,使酬塊離_及雕后_厚方向摘[0_在将电弧15朝向第一材料i的第—突起部4以及第三材料焊接部16_融金属发生麵收缩,_,第—材_條—魏^^第时^起部5之间的规定间隙即第二间隙8缩小。在将该第二间隙8的大小相对于被叫则的成为上板的第-材^或者被照射电弧15的—侧的第—材料域第三^设足为4%〜75%时,焊接部l6的凝固收缩成为由第一材料i与第二才糊^材压缩加,能騰-材料m及第三材料树I撕2贿_*^=刊电弧_r侧的第一材料域第三材料3的板厚而言将第二间棚实验数麵导出的,图你出该实验数麵—例。图6是示出表示对第起部4的板厚t与板厚方向上的第-突起部4和第二突起部5之间的间隙关系进行酸而翻的结働赚_。_1]采用如下情况下的-例:在将作为同种系金属的第—材料丄以及第三材为软钢材、且将作为异种材的第二材料2设为作为树脂材料的PET材的组合中在第二的上侧配置第一材料1且使它们沿上下方向重合,在此状态下,通过电弧焊的MAGaletalActiveGas焊接进彳丁0.3秒钟的焊接输出(焊接电流:10〇a〜25〇a,从板厚方向的上侧为被照射电弧焊的电弧15的照射区域的第一材料丨的第一突起部4的突起内缘部1〇内进行了电弧点焊。例如,第一材料1以及第三材料3的突起内缘部1〇为巾10mm的区域,第二材料2的第一贯通孔11为412mm,以如下的方式进行了电弧焊:从板厚方向朝第一突起部4以及第二突芒部5照射的电弧15的照射区域比第一突起部4以及第二突起部5的直径或宽度小规定的距禹、并且成为与被照射电弧15的一侧的突起内缘部1〇的大小接近且与突起内缘部1〇的大小相比较小的巾8mm的光斑直径。_2]另外,例如,在被照射电弧15的一侧的第一材料i的第—突起部4的板厚伪〇.8臟的情况下,第二间隙8在0•1mm〜0•6mm的范围内能够通过焊接部16的熔融金属的凝固收缩作用而进行压接固定。当第二间隙8超过0.6mm而变大时,焊接部16的一部分成为开孔状态,引起焊接不良。因此,第一材料1的板厚的13%至75%为有效范围。[0043]另外,在板厚t为2.3mm的情况下,第二间隙8在0•1mm〜1.4mm的范围内能够通过焊接部16的熔融金属的凝固收缩作用而进行压接固定。当第二间隙8超过L4mm而变大时,焊接部I6的一部分成为开孔状态,引起焊接不良。因此,与被照射电弧15的一侧的作为同种系金属材的第一材料1的板厚相应的第二间隙8的板厚方向上的规定大小的范围成为可焊接范围。换言之,在第一材料1的板厚的4%〜61%范围内(4%以上且61%以下)的第二间隙8的大小成为可焊接范围。[0044]这里示出与第一材料1的板厚t的最大6〇%〜75%相当的熔融金属落入第二间隙8而能不开孔地进行接合的情况。当成为超过第一材料1的板厚t的最大60%〜75%的第二间隙8时,无法确保第二间隙8所需的熔融金属量,因此,会产生一部分开孔这样的状态。需要说明的是,与不使用填充焊丝的情况下的激光焊接或TIG焊接相比,在使用作为熔化电极的焊丝14的电弧焊中,存在因焊丝14的溶融而引起的溶融金属向焊接部16的堆积,因此,第二间隙8相对于被照射电弧15的一侧的弟一材料1的板厚t的比例大,间隙的余裕度大。[0045]需要说明的是,反之,当板厚方向上的第一突起部4与第二突起部5之间的间隙即第二间隙8小于0.1mm时,第一突起部4与第二突起部5之间的间隙过小,作为同种系金^材的第一材料1与第二材料3相互熔融结合而对作为异种材的第二材料2进行压缩固定的压缩力18不足。^[0046]这样,在能够确保焊接时的熔融金属量的范围内,换言之在开孔不会产生的范围内’板方向上的弟关起部4与弟一大起部5之间的间隙即第二间隙g越大,则第二间隙g中的焊接时的焊接部ie的凝固收缩越为增大,由第一材料i与第三材料3夹持第二材的固定力即压缩力18越为增大。[0047]在本实施例中,第一材料丄的第—突起部4与第三材料3的第二突起部咖形状相12不必棚。另外,作为电弧15的照射方向,从第—材料1侧照射电弧15,但若将弟-矢起部4与第二突起部5之间的第二间隙8设定为被照射电弧_第三^3的照射区域中的板厚的伙以上且61%以下这样的大小,则能够确保在一间隙8所,的恪融金属星,焊接部16的凝固收缩能够使第一材料丨与第三材料3夹持第1材料2醜行压缩固定。因此,将幢焊方向例如设为从下侧酵由'馳H为細材息、粧祕離且获讎合强度的作为同种系韻棚材质即可,材质不同也没有问题。例如,作为同种系金属材的第一材料i以及第三作t系金属材的软钢材彼此、不锈钢彼此、高强度钢彼此等、或拉钢、,度钢与不锈钢等的组合、或者作为非铁賴材的糊彼此、^铝合金等的组合,是能够进行电弧焊的材质。反之,作为异种材的第料^行細觀桃骑—材_赃獅的撕3分勸龍棚情况下第二綱2滩概样的组t[0048]另外,虽然未图示,在将作为两种不同的异种材的第一材料接八同种系金属材彼此的第-材料似及第三材料3进行夹持的第1才1进1于力,祕对在桌一材料1以及第三材料3之间夹持的作为异种材「[m使用图1对焊接时以及焊接后的第一间隙7进行说明。2溶耐if焊接日^•的焊接热量输入而从焊接部16传递的热量的作用下使第二材料及第二突起部_外3的焊接咖獅热難人_影麵麵了的异种棚第二材料2的第L贯通孔11以能够紧贴固定于隔着第一间隙7而相邻的第一突起部4以及第二突起部5的外周侧的突起外缘部19的外周侧的方式流入。即,通过电弧焊时的作为第一同种系金属材的第一材料的第一突起部4的焊接热量输入,作为异种材的第二材料2的第一贯通孔11被间接地输入热量而熔融,且以能够紧贴固定于第一突起部4的外周侧的方式流动。由此,不仅仅带来只通过焊接部16的凝固收缩作用进行压缩固定的效果,还能够实现第一材料1及或第三材料3的突起外缘部19与第二材料2的在与板厚方向交叉的方向上的紧贴固定。[0053]在被照射电弧15的第一突起部4以及第二突起部5的突起外缘部19至第一贯通孔11的距离即第一间隙7过小的状态下进行焊接时,第一贯通孔11过度受到来自被传递了因电弧15的照射而引起的焊接部16的焊接热量输入的突起外缘部19的外周侧的热影响。由此,焊接时熔融了的第二材料2的第一贯通孔11的一部分流入到第一材料1的第一突起部4以及第三材料3的第二突起部5的板厚方向上的对合面的间隙即第二间隙8,并且,在第二材料2为树脂等沸点低的材料的情况下,存在因气化并喷出而在焊接部16产生焊接不良的情况。[0054]另外,关于第一贯通孔11与突起外缘部I9之间的间隙即第一间隙7,例如在第二材料2的材质为树脂材料的情况下该第一间隙7大至2.〇mm以上,在第二材料2的材质为CFRp的情况下该第一间隙7大至l.5mm以上,在突起外缘部19相对于第一贯通孔11的距离过远时,第二材料2的第一贯通孔11难以受到焊接部I6的焊接热量输入而不发生焙融。因此,异种材的第一材料2难以流动而紧贴固定于同种系金属材的第一材料1的第一突起部4以及第三材料3的第二突起部5的外周侧即突起外缘部19。具有仅通过凝固收缩作用进行压缩固定的效果。因此,根据被照射电弧15而从突起外缘部19向第二材料2的第一贯通孔U传递热的距离即第一间隙7的大小或第二材料2的材质的不同,因第一材料i以及第三材料3的焊g时的热影响而引起的第二材料2的熔融状态发生变化。…[0055]需要说明的是,也可以利用由未图示的夹紧固定的夹具、定位销或机械臂进行的支承定位的方式等,进行相对于异种材的第一贯通孔11的直径而插入的同种系金属材的第厂突起部4以及第二突起部5的定位。另外,需要说明的是,对第一突起部4以及第二突起部5进行压花加工而突出的突起外缘部I9的大小成为通过第一突起部4以及第二突起部5的冲压加工以压花形状向外周方向相对于突起内缘部10偏移了约^^〜相当于g厚的1本说明简略地记载为1mm。_6]作为其一例,图7不出实验数据的一例。图7是示出表示对第二材料间隙7的关系进行测定而得到的结果的图表的图。、[0057]具体而言,图7是第二材料2的材质(作为树脂材料的PET材与CFRp材、作为韭属的A5〇00系的铝合金材等与第一间隙7的关系的实验数据。、、[0058]第一间隙7是第一材料1以及第三材料3的突起外缘部19相对于第一材料?的笛一贯通孔11的直径而言的间隙。[0059]采用如下情况下的一例:将作为同种系金属材的第一材料1以及第三材料?沿士K厚t为l_6mm的软钢材,在它们之间夹持板厚1:为2〇111111的作为异种材的第一轴料中的任-种材料并上下重合,在此状态下通过电弧焊的MAG離进行焊接电流:100A〜250A,在从上侧被照射电弧焊的电弧15的作为照射第-突起部4的突起内缘部10内进行了焊接。例如,第—材料丄以及第三材料^g地增,弟二材料2的第一贯通孔丨伪巾^哪,以与突起内缘部10的大小接近的48麵的电弧I5的光斑直径进行了焊接。[0_+在第〒材料2为作为树脂材料的一例的PET材的情况下,若第一间隙7为O.Smm以上1即第一为作为异种材的第二材料2的板厚的40%以上的话,则即便受到因对第一^料1以$第二材料3的突起内缘部10进行焊接而引起的热影响,熔融了的第二材料2也不,流入到第一材料1的第一突起部4以及第三材料3的第二突起部5的板厚方向上的间隙即第一间隙8中而起接合不良,能够实现第二材料2的压缩固定。[°061]然而,若在第一间隙7低于〇.8mra、即第一间隙7低于作为异种材的第二材料2的板^的40%^使突起外缘部ig与第二材料2的第一贯通孔^过近的情况下,受到因对第一材料1以及第三材料3的突起内缘部丨〇进行焊接而引起的热影响,熔融了的第二材料2流入到^一材料|的第一突起部4以及第三材料3的第二突起部5之间的对合面的板厚方向上的间隙即第二间隙帅,作为异种材的第二材料2的树脂材料气化并喷出而有时引起焊接不良。2〇62]在第二材料2为树脂材料之中的作为纤维强化树脂的一例的CFRp材的情况下,若第一间@7为O.emm以上、即第一间隙7为作为异种材的第二材料2的板厚的3〇%以上的话,则即便受到因对第一材料丨或第三材料3的突起内缘部1〇进行焊接而引起的热影响,熔融了的第一材料也不会流入到第一材料i的第一突起部4以及第三材料3的第二突起部5之间的=合面的$厚方向上的间隙即第二间隙8中而引起接合不良,能够实现第二材料2的压缩固定。然而,^在第一间隙7低于〇_6mm、即第一间隙7低于作为异种材的第二材料2的板厚的3〇,巧使突起夕j彖部I9与第二材料2的第一贯通孔丨丨过近的情况下,受到因对第一材料丄以^第^材料3的突起内缘部1〇进行焊接而引起的热影响,熔融了的第二材料2流入到第一材料I的第一^起部4以及第三材料3的第二突起部5之间的对合面的间隙即第二间隙8中,发生气化并喷出而可能引起焊接不良。如以上那样,根据夹持在同种系金属材之间的作为异种材的第二材料2的树脂材料的融点或沸点等特性,焊接时所允许的第一间隙7的大小有些许的不同。另外,与激光焊接相比,在电弧焊中,基于电弧热的热量输入高,因此,结果导g第一间隙7的余裕度窄。[0063]在第二材料2为作为非铁金属的一例的A5000系的铝合金材的情况下,与第一间隙7的大小无关地,即便受到因向第一材料丨以及第三材料3的突起内缘部丨〇照射电弧丨5的焊接而引起的热景响,溶融了的第一材料2也不会流入到第一材料丨的第一突起部4以及第三材料3的第二突起部5之间的对合面的间隙即第二间隙8中而引起接合不良,能够实现释的压缩固定。$[00M]上述内谷是表不因第一材料2的材质而引起的差异的一例的实验数据,但若第—f料2为树脂材料,则存在与图7所示的PET材几乎相同的趋势。另外,即便在树脂材料之中,若为CFRP材这样的纤维强化树脂,则也存在与CFRP材相同的趋势。需要说明的是,若第二材^42为非铁金属,则在如000系的铝合金材中,不会受到因向第一材料i的第一突起部4或三材料3的第二突起部5照射电弧15所带来的焊接时的焊接热量输入而使第二材料2的^—贯通孔11气化并喷出从而引起焊接部16的焊接不良这样的热影响,因此,即便是其他金属也存在几乎相同的趋势。因此,在第二材料为非铁金属的情况下,可以说不会受材料2发生溶融且溶融了的第一材料2流入到第一材料1的第一突起部4以及第三材料3的笛二突起部5之间的对合面的间隙即第二间隙8中这种程度的热影响。一叫弟力^卜,图5不出圆形形状的突起部以外的实施例。图5是在同种系金属材的第一材料1以及第三材料3与异种材的第二材料2的接合结构中,板厚方向上的作为上板的第一材为方形形状且焊接形状为直线状的情况。在焊接部ie所要求的接合强度具有方向性的情况下,以沿着所需的接合强度高的方向的方式配置例如为长方形状时的接合结构的长边侧,由此,相较于设置大的正方形的方形形状的第一突起部4以及第二突起部5的情况,能够巧小面积。另外,通过如图5那样将焊接形状设为直线状,与在多处对圆形形状的突起部进行接合相比,能够在短时间内进行焊接。[0066]另外,图8以及图9示出用于进一步提高强度的实施例和容易进行定位的实施例。[0067]在图8中,在将第三材料3与第二材料2接合时,第一材料1兼具对第二材料2进行定位的功能。具体而言,构成为使第二材料2与弯折成台阶状的第一材料丨的台阶部分抵接,利用第一材料1与第三材料3夹入第二材料2,由此能够对第二材料2进行定位。[0068]另外,图8所示的接合结构是提高接合部的抗拉强度的接合结构。具体而言为如下的接合结构双支承):在焊接部16中,使具有第一突起部4的第一材料1经由第二材料2而与第三材料3接合,此外,在与焊接部16不同的焊接部16a中,使第一材料1不经由第二材料而与第三材料3接合。由此,在向第三材料3施加了因第二材料2的拉伸以及扭转等而引起的外力时,应力分散于焊接部16与焊接部lea。因此,能够抑制向经由第二材料2接合的第一材料1与第三材料3的焊接部ie集中地施加应力。由此,作为接合结构整体,能够提高同种系金属材与异种材的接合强度。[0069]另外,如图9那样,通过折回第三材料3,从而构成为不使用第一材料1,而使夹持第二材料2的第三材料3的上侧的板包含第一材料1的第一突起部4的功能。由此,无需设置固定第一材料1的固定用夹具。另外,能够通过将第二材料2向第三材料3插入而进行临时固定,第二材料2的定位也变得容易。[0070]这里,在图9中,本公开的第一同种系金属材相当于将第三材料3折回而形成的上板部分,本公开的第二同种系金属材相当于将第三材料3折回而形成的下板部分。即,本公开的第一同种系金属材与第二同种系金属材在焊接前的状态下可以为一体。[0071]如以上那样,本实施方式的基于电弧15的焊接中的接合结构具备:具有第一突起部4的第一同种系金属材;能够与第一同种系金属材相互焊接的第二同种系金属材;以及设置有第一贯通孔11且夹持在第一同种系金属材与第二同种系金属材之间,相对于第一同种系金属材以及第二同种系金属材难以焊接的异种材。第一突起部4比第一贯通孔11的直径或宽度小,并且第一突起部4相对于第一贯通孔11形成径向或宽度方向上的第一间隙7。第一突起部4被插入到第一贯通孔11,形成作为第一贯通孔11中的板厚方向上的第一同种系金属材与第二同种系金属材之间的间隙的第二间隙8。从板厚方向对第一同种系金属材的第一突起部4进行电弧焊,板厚方向上的间隙即第二间隙8的量是相对于被照射电弧焊的电弧的一侧的第一同种系金属材的第一突起部4的板厚而言的规定量。第一同种系金属材与第二同种系金属材经由第一贯通孔11相互溶融结合而对异种材进行压缩固定,由此,异种材与第一同种系金属材以及第二同种系金属材被固定。[0072]由此,能够实现相对于同种系金属材难以焊接的材质即异种材与同种系金属材之间的可靠性高的接合,还能够大幅缩短生产节拍时间,此外,还能够增加必要部位处的刚性而扩宽设计自由度。[0073]需要说明的是,本实施例中的电弧焊记载为使用熔化电极的电弧焊,但也可以为使用非熔化电极的TIGTungstenInertGas焊接或等离子弧焊未图示)。[0074]实施方式2[0075]接着,使用图2对本实施方式2进行说明。与实施方式1重复的部分省略说明。与实施方式1的不同之处在于,在第一材料1中具有第一突起部4,而在第三材料3的形状中不存在第二突起部5。通过不对第三材料3实施第二突起部5的加工,从而能够削减材料的加工费用,具有第一材料1与第二材料2的位置不会受到第三材料3的位置偏移的影响这样的优点。该情况下,也与实施方式1同样地,通过设置作为第一贯通孔11中的板厚方向上的第一材料与第三材料之间的间隙的第二间隙8来进行电弧焊,由此焊接部16的凝固收缩成为压缩力18,对夹持在第一材料1与第三材料3之间的第二材料2进行压缩固定。[0076]在本实施例中,将第一突起部4设置在第一材料1侧,但反之也可以在第三材料3侧设置第一突起部而在第一材料1侧不实施加工。在该情况下,本公开的第一同种系金属材相当于第三材料3,本公开的第二同种系金属材相当于第一材料丨。第二间隙8相对于被照射电弧I5的一侧的同种系金属材的第一材料1或第三材料3的板厚形成为不会产生由电弧15引起的同种系金属材的烧穿这种程度的大小,因此,关于电弧焊方向,可以从第一材料丨侧进行电弧焊,也可以从第三材料3侧进行电弧焊。[0077]如以上那样,本实施方式的从板厚方向施加电弧15的接合结构设计成,在隔着第一贯通孔11第一贯通部而夹入第二材料异种材的第一同种系金属材的与第二同种系金属材对置的面上形成有第一突起部4。[0078]由此,能够实现焊接接合性低且难以焊接接合的材质即异种材的可靠性高的接合,在同种系金属材的第一材料1以及第三材料3的对置的面中的至少一方形成有第一突起部,因此,$二材料2以及在第一材料1及第三材料3中的任一方形成有第一突起部这一方的材料不会受到未形成第一突起部的另一方的材料的位置偏移的影响。[0079]另外,如图3那样,也可以对同种系金属材的第一材料丨以及第三材料3中的任一方都不实施突起部的加工。在该情况下,与实施方式1同样地,在电弧15朝向作为贯通部的第一贯通孔11照射的同种系金属材的照射区域的板厚方向上,设置根据异种材的第二材料2的板厚而形成的第二间隙8来作为将异种材的第二材料2夹于其间的同种系金属材的第一材料1与第二材料3的板厚方向上的间隙,并进行电弧焊,由此,焊接部16的凝固收缩成为压缩力18,能够对第二材料2进行压缩固定。在该情况下,作为第二间隙8的异种材的第二材料2的板厚是与被照射电弧15这侧的照射区域的同种系金属材的第一材料1的板厚t对应的规定量参照图6。[0080]实施方式3_1]接着,使酬图I2对本实施方式3进行翻。与实施方式域2重复的部分省略说明。与实施方式1的不同之处在于,在从板厚方向对第一突起部4以及第二突起部5进行电弧焊的焊接区域中,例如,在被照射电弧15的一侧的第一材料丨的第一突起部4的中央的一部分设置有比被照射电弧1S的焊接区域小的第二贯通孔6本公开的第二贯通部的一例),将第一突起部4的形状设为在中央部的一部分开设了孔的凸缘状。通过该第二贯通孔6,无需糊电弧綱作为上板的第-材料1獅开孔酿其与第三材料3舰接合,能够糊焊丝的恪融金属来促进第一材料1与第二材料3的溶融,使第一突起部4以及第二突起部5的对置面相互牢固地恪融接合。1_2]如实施方式i那样,在第—材料i的第下,仅在作为上板的第-材料1的板厚较薄时_n=禾议置第一贯通孔6的^况厚时_n,比i•。_厚的板厚t,仅仅使作为上板的第:二J荬要当板旦厚,IS㈢的当I口材料1的第—突起部4的中二置而有‘二里贯温=_较騰_,娜伪1•―壯是非常有如图11那样,可以与头施万式1不同而不对第三材料3的形状实施外,如图12那样,也可以对同种系金属材的第—材糾以及第三椒f沖突起部的加工。刀百M头施[0084]实施方式4[0085]接着二使用图I3对本实施方式4进行说明。与实施方式丄重复的部分省略说明。与实施?不同之处在于,f比第一材料1的第一突起部4与第三材料3的第二突起部5接合的部位偏罪f板厚方向正父的方向上的外侧的位置、或者比异种材的第一贯通孔丨丨偏靠和板厚方向正父的方向上的外侧的位置,以在同种系金属材的板厚方向上贯穿的方式设置有多个排出孔17、排出槽。排出孔17以及排出槽是本公开的排出部的一例。、[0086]在异种材的第二材料2为融点、沸点低的树脂材料等情况下,当由于焊接时的焊接热量输入使第二材料2熔融而流入到焊接部I6时,发生气化而有时引起开孔等焊接不良的状况。在这样的情况下,通过将该排出孔17设置于夹持异种材而接合固定的同种系金属材,由此具有如下优点:防止因电弧15的照射而引起的溶融了的第二材料2在焊接时向焊接部16的流入,促进熔融了的第二材料2向外部排出。[0087]在本实施例中,将排出孔17设置在同种系金属材的第三材料3侧,但也可以在第一材料1侧设置排出孔17,还可以在两侧设置排出孔17。另外,也可以不设置排出孔而设置例如长条的排出槽。[0088]总结)[0089]作为以往的异材接合用构件的铆钉为了在铆接加工时及点焊时确保供异种材料的一部分发生变形而移动的空间并防止点焊时的电极的位置偏离等所引起的异种材的陷落等来抑制紧固力的下降,需要圆角形状的倒角、环状槽等复杂的铆钉形状。[0090]这种情况下,铆钉形状需要精度并成为复杂的形状。因此,铆钉的加工需要精密加工等,且制造成本也升高。而且,由于是点焊,因此加压、通电、冷却、移动等花费时间,因此生产率低,而且需要从两侧夹入,因此接合构件的设计自由度受到限制。而且,与相邻的铆钉过近时,点焊的电流产生分流,导致在进行了电阻焊的焊接部产生的焊接凝固的部分即熔核形成变得不充分。因此,需要能进行所希望的熔核形成的最小限度以上的接合间距的间隔。由此,存在无法增加必要部位处的接合刚性的课题。通过本公开,能够解决以往的课题。[0091]如以上那样,实施方式的接合结构具备:具有第一突起部4的第一同种系金属材;能够与第一同种系金属材相互焊接的第二同种系金属材;以及设置有第一贯通孔11且夹持在第一同种系金属材与第二同种系金属材之间,相对于第一同种系金属材以及第二同种系金属材难以焊接的异种材。第一突起部4比第一贯通孔11的直径或宽度小,且第一突起部4相对于第一贯通孔11形成径向或宽度方向上的第一间隙7。第一突起部4被插入到第一贯通孔U,具有作为第一贯通孔11中的板厚方向上的第一同种系金属材与第二同种系金属材之间的间隙的第二间隙8。从板厚方向对第一同种系金属材的第一突起部4进行电弧焊,板厚方向上的间隙即第二间隙8的量是相对于被照射电弧焊的电弧的一侧的第一同种系金属材的第一突起部4的板厚而言的规定量。[0092]由此,在被照射电弧的照射区域,在焊接前的第二间隙存在的状态下照射电弧,将第一同种系金属材与第二同种系金属材经由第一贯通孔11相互熔融结合而对异种材进行压缩固定,由此,异种材与第一同种系金属材以及第二同种系金属材被固定。[0093]当使用该接合结构时,不再需要复杂且需要精度的结构部件。而且,不是点焊而使用电弧焊,因此包含焊接在内的作业时间相对于点焊能够缩短为约25%,生产率显著提高。而且,也能够增加必要部位处的刚性,扩大设计自由度。[0094]也可以是,在隔着异种材的第一贯通孔11而夹入异种材的第一同种系金属材的与第二同种系金属材对置的面上形成有第一突起部4。[0095]第二同种系金属材也可以具有第二突起部5。在该情况下,在隔着异种材的第一贯通孔11而夹入异种材的第二同种系金属材的与第一同种系金属材对置的面上形成有第二突起部5。[0096]也可以是,异种材的第一贯通孔11发生熔融而以能够紧贴固定于第一突起部4的外周侧的方式流动。[0097]也可以是,从板厚方向对第一突起部4进行电弧焊的焊接区域比第一突起部4的直径或宽度小规定的距离。[0098]也可以是,在从板厚方向被进行电弧焊的第一突起部4的焊接区域的一部分设置有第二贯通孔6,将第一突起部的形状设为在中央部的一部分开设有孔的凸缘状。[0099]在比异种材的第一贯通孔11靠外侧的位置,在夹持异种材的第一同种系金属材以及所述第二同种系金属材中的至少一方设置有沿板厚方向贯穿的排出孔17。[0100]电弧焊可以是使用熔化电极的电弧焊或者使用非熔化电极的TIG焊接或等离子弧焊。[0101]工业实用性[0102]本公开的接合结构在异种材接合时,能够以简单的结构大幅缩短生产节拍时间,能够增加必要部位处的刚性。而且,作为扩宽接合构件的设计自由度的接合结构在产业上是有用的。[0103]附图标记说明[0104]1第一材料第一同种系金属材)[0105]2第二材料异种材)[0106]3第三材料第二同种系金属材)[0107]4第一突起部[0108]5第二突起部[0109]6第二贯通孔第二贯通部)[0110]7第一间隙[0111]8第二间隙[0112]9第二贯通孔径[0113]10突起内缘部[0114]11第一贯通孔第一贯通部)[0115]12喷嘴[0116]13芯片[0117]14焊丝[0118]15电弧[0119]16、16a焊接部[0120]17排出孔排出部)[0121]18压缩力[0122]19突起外缘部

权利要求:1.一种接合结构,其特征在于,具备:第一同种系金属材,其具有第一突起部;第二同种系金属材,其能够与所述第一同种系金属材相互焊接;以及〃一一异种材,其设置有第一贯通部,且夹持在所述第一同种系金属材与所述第二同种系金属材之间,该异种材相对于所述第一同种系金属材以及所述第二同种系金属材^以焊接,所述第一突起部比所述第一贯通部的直径或宽度小,并且,所述第一突起部相对于所述第一贯通部形成径向或宽度方向上的第一间隙,所述第一突起部被插入到所述第一贯通部,形成作为所述第一贯通部中的板厚方向上的间隙的第二间隙,_从所述板厚方向对所述第一同种系金属材的所述第一突起部进行电弧焊,所述板厚方向上的间隙即所述第二间隙的量是相对于被照射所述电弧焊的电弧的一侧的所述第一同种系金属材的所述第一突起部的板厚而言的规定量,—所述第一同种系金属材与所述第二同种系金属材经由所述第一贯通部相互恪融结合而对所述异种材进行压缩固定,由此,所述异种材与所述第一同种系金属材以及所述桌一同种系金属材被固定。2.根据权利要求1所述的接合结构,其中,在隔着所述异种材的所述第一贯通部而夹入所述异种材的所述第一同种系金属材的与所述第二同种系金属材对置的面上形成有所述第一突起部。3.根据权利要求2所述的接合结构,其中,所述第二同种系金属材具有第二突起部,在隔着所述异种材的所述第一贯通部而夹入所述异种材的所述第二同种系金属材的与所述第一同种系金属材对置的面上形成有所述第二突起部。4.根据权利要求1至3中任一项所述的接合结构,其中,所述异种材的所述第一贯通部发生熔融而以能够紧贴固定于所述第一突起部的外周侧的方式流动。5.根据权利要求1至4中任一项所述的接合结构,其中,从所述板厚方向对所述第一突起部进行电弧焊的焊接区域比所述第一突起部的直径或宽度小规定的距离。6.根据权利要求1至5中任一项所述的接合结构,其中,在从所述板厚方向被进行电弧焊的所述第一突起部的焊接区域的一部分设置有第二贯通部,将所述第一突起部的形状设为在中央部的一部分开设有孔的凸缘状。7.根据权利要求1至6中任一项所述的接合结构,其中,在与所述异种材的第一贯通部的外侧对应的位置,在夹持所述异种材的所述第一同种系金属材以及所述第二同种系金属材中的至少一方设置有沿所述板厚方向贯穿的排出部。8.根据权利要求1至7中任一项所述的接合结构,其中,所述电弧焊是使用熔化电极的电弧焊、或者使用非熔化电极的TIG焊接或等离子弧焊。

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